M3 Inflação Cósmica

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O elemento central deste modelo é o campo inflatônico, que impulsiona uma expansão exponencial acelerada nos primeiros instantes do universo. A inflação cósmica propõe que o universo passou por um período muito breve dessa expansão exponencial, impulsionada precisamente por esse campo inflatônico enquanto este girava dentro de seu próprio potencial.

Esse único mecanismo resolve, de uma só vez, três problemas distintos do Big Bang padrão. Resolve o problema do horizonte, porque regiões do céu que hoje jamais poderiam ter estado em contato causal umas com as outras acabam tendo exatamente a mesma temperatura, já que de fato estavam em contato antes que essa expansão exponencial as separasse. Resolve também o problema da planicidade, porque essa mesma expansão faz com que o universo observado pareça plano. E, finalmente, resolve o problema do monopolo, porque essa expansão dilui quaisquer remanescentes exóticos até que se tornem indetectáveis.

São as condições de rotação lenta no potencial desse campo inflatônico que sustentam essa expansão quase exponencial por tempo suficiente para resolver os três problemas mencionados anteriormente: uma rotação muito rápida faria com que a expansão terminasse antes de atingir a duração necessária.

Ao final da inflação, esse mesmo campo inflatônico oscila em torno do mínimo de seu próprio potencial e decai em direção ao plasma padrão, causando o superaquecimento do universo. São precisamente as flutuações quânticas desse campo inflatônico que geram o espectro primordial de perturbações que, posteriormente, semearão as sementes de toda a estrutura cósmica. Assim, desde o campo inflatônico com o qual este documento começa até o espectro primordial de perturbações com o qual termina, passando pelos três problemas que resolve de uma só vez e pelas condições de lenta expansão que sustentam sua própria expansão, o campo inflatônico garante que um instante fugaz, no próprio início do universo, acabe explicando tanto a uniformidade do cosmos quanto a semente de toda a estrutura observada nele hoje.

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